Efficient training for the hybrid optical diffractive deep neural network

计算机科学 过程(计算) 反向传播 人工神经网络 中央处理器 培训(气象学) 投影(关系代数) 并行计算 人工智能 计算机工程 计算机硬件 算法 物理 气象学 操作系统
作者
Tao Fang,Jingwei Li,Tongyu Wu,Ming Cheng,Xiaowen Dong
标识
DOI:10.1117/12.2607567
摘要

As a new emerging machine learning mechanism, optical diffractive deep neural network (OD2NN) has been intensively studied recently due to its incomparable advantages on speed and power efficiency. However, the training process of the OD2NN with traditional back-propagation (BP) method is always time-consuming. Here, we introduce the biologically plausible training methods without feedback to accelerate the training process of the hybrid OD2NN. Direct feedback alignment (DFA), error-sign-based DFA (sDFA) and direct random target projection (DRTP) are utilized and evaluated in the training process of the hybrid OD2NN respectively. For the hybrid OD2NN with 20 diffractive layers, about 160× (DFA; CPU), 30× (DFA; GPU), 170× (sDFA; CPU), 32× (sDFA; GPU), 158× (DRTP; CPU) and 32× (DRTP; GPU) accelerations are achieved respectively without significant loss of accuracy, compared with the training process using BP method on CPU or GPU.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
123发布了新的文献求助10
1秒前
柿子发布了新的文献求助10
3秒前
顺利秋灵完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
勇者义彦发布了新的文献求助10
4秒前
研友_7ZekrL完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
闪闪的忆枫应助赵新采纳,获得10
5秒前
6秒前
小蘑菇应助专注的猫咪采纳,获得10
6秒前
7秒前
华仔应助荒1采纳,获得10
7秒前
琑儿发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
zz关注了科研通微信公众号
10秒前
今后应助顺利的中道采纳,获得10
10秒前
11秒前
王欣雨发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
田様应助勇者义彦采纳,获得10
12秒前
lxx应助豆豆采纳,获得10
12秒前
Jasper应助虚拟的姒采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助hky采纳,获得10
13秒前
Guochunbao完成签到,获得积分10
13秒前
afeifei完成签到,获得积分10
13秒前
华仔发布了新的文献求助10
14秒前
赵新完成签到,获得积分10
14秒前
wangq完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
FashionBoy应助stefan采纳,获得10
15秒前
中科院饲养员完成签到,获得积分10
15秒前
年轻夜天发布了新的文献求助10
17秒前
chandangfo应助Easton丶采纳,获得10
17秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
18秒前
无花果应助ncu0921采纳,获得10
18秒前
BX发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.1应助CBCBCB采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6397425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8212757
关于积分的说明 17400865
捐赠科研通 5450780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881103
邀请新用户注册赠送积分活动 1857587
关于科研通互助平台的介绍 1699630